DE603620C - Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus Eisensulfiden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um aus sulfidischen Eisenerzen unmittelbar Schwefel und Eisenoxyd zu gewinnen.

Zur Abscheidung des Schwefels aus Schwefelerzen ist es bereits bekannt, das Erz in einer aus indifferenten Gasen gebildeten Atmosphäre unter Einleiten einer geringen Menge Sauerstoff, die nur zur Oxydation des im Erz enthaltenen Metalls dienen soll, einer

ίο Destillation zu unterwerfen. Hierbei läßt sich jedoch die Sauerstoff menge nicht so einregulieren, daß sie genau der in der Beschikkung enthaltenen zu oxydierenden Eisenmenge entspricht. Es läßt sich also ein Verlust des aus dem Erz abgeschiedenen Schwefels durch Oxydation nicht vermeiden. Daher muß mit der Rost- und Destilliervorrichtung noch eine Vorlage verbunden werden, welche die gebildeten Oxyde des Schwefels dauernd zurückhält. Je nach der Menge des gebildeten Schwefeldioxyds muß das zuströmende Röstgas dauernd neu reguliert werden. Außerdem muß eine entsprechende Menge indifferenter Gase zugeführt werden, um die ganze Einrichtung dauernd hiermit gefüllt zu halten, da sonst überhaupt kein Schwefel, sondern nur Schwefeldioxyd gebildet werden würde.

Gemäß vorliegender Erfindung wird nun zur Abtrennung des elementaren Schwefels praktisch reiner Sauerstoff in der Hitze verwendet. Infolgedessen braucht auch bei der vorliegenden Arbeitsweise kein indifferentes Gas während der Dauer des Verfahrens kontinuierlich entfernt zu werden. Trotzdem wird bei dem vorliegenden Verfahren der gesamte, in der Beschickung enthaltene Schwefel nicht etwa in Form von Schwefeldioxyd, sondern als elementarer Schwefel gewonnen, und zwar geschieht dies durch den Kunstgriff, daß das sich bildende Schwefeldioxyd nicht wie bei dem "bekannten Verfahren ständig ausgewaschen, sondern im Kreislauf in den Prozeß zurückgeführt wird. Der mit dem Schwefeldioxyd in Dampfform entweichende Schwefel wird in einer in den Kreislauf eingeschalteten Kammer kondensiert und kann hier, kontinuierlich abgezogen werden. Durch diese Art der Gasführung wird erreicht, daß innerhalb des Systems ein Druck herrscht, der durch die Menge des kondensierten und abgezogenen Schwefeldampfes sich vermindert. Dieser Druckverlust wird andererseits ständig durch frischen Sauerstoff ausgeglichen, der naturgemäß immer durch einen Überdruck in den Röstofen eingeleitet wird. Durch diese Art der Gasführung wird also die Menge des zuströmenden Sauerstoffs automatisch reguliert, ohne daß es einer mechanischen Dosierung von Hand durch Ventile o. dgl. bedürfte. Bei der Durchführung der Reaktion stellt sich

Claims (2)

rasch ein Gleichgewicht ein, so daß die Menge des umlaufenden Schwefeldioxyds stets annähernd konstant bleibt. Die Erfindung beruht also auf der Tatsache, daß, obwohl die Röstung mit technisch reinem Sauerstoff erfolgt, trotzdem kein Schwefel als Schwefeldioxyd verlorengeht, sondern nur elementarer Schwefel aus dem Erz in Freiheit gesetzt wird, während das ίο Eisen als Eisenoxyd (Fe3 O4) anfällt, das kontinuierlich oder absatzweise aus dem Röstofen ausgebracht werden kann. Es ist anzunehmen, daß auch bei dem vorliegenden Verfahren zunächst der Sauerstoff mit dem Schwefeleisen unter Bildung von Schwefeldioxyd und Eisenoxyd reagiert gemäß der Formel 3 Fe S2 + 8 O2 —>■ Fe3 O4 -J- 6 SO2. Aber dieses SO2 reagiert mit dem praktisch in unbegrenztem Überschuß vorhandenen Schwefeleisen offenbar nach der Formel 3 Fe S2 + 2 SO2 -> Fe3 O4 + 8 S. Möglicherweise wird nicht der gesamte elementare Schwefel nach der eben beschriebenen Formel gebildet, sondern das Schwefeleisen zersetzt sich bei höherer Temperatur zunächst nach der Formel Fe S2 —*· Fe S + S, wobei dann nur das Fe S mit dem Schwefeldioxyd unter Bildung weiteren Schwefels reagiert. Diese und ähnliche Zwischenreaktionen werden zweifellos in verschiedenen Zonen des Röstofens stattfinden. Wie dem auch sei, Tatsache ist jedenfalls, daß im praktischen Betriebe der gesamte Schwefel aus der Beschickung in Form elementaren Schwefels anfällt, wobei die Menge des umlaufenden SO2 stets annähernd konstant bleibt und die Menge des zugeführten Sauerstoffs durch die Menge des kondensierten Schwefeldampfes sich automatisch reguliert. Das Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet, wenn es einmal in Gang gebracht: ist, ohne Zufuhr von Wärme, vorausgesetzt, daß die Apparatur groß genug und gut isoliert ist, Der für die Durchführung des Verfahrens benötigte Sauerstoff wird am besten elektrolytisch gewonnen, wobei die anfallenden Wasserstoffmengen in vorzüglicher Weise unmittelbar zur Reduktion des bei dem oben beschriebenen Verfahren gebildeten Eisenoxyds zu reinem Eisen verwendet werden können, so daß das neue Verfahren die Gewinnung reinen Metalls aus dem entsprechenden sulfidischen Kies gestattet. Diese Arbeitsweise hat den besonderen Vorteil, daß die erforderliche Wasserstoffmenge gerade derjenigen Sauerstoff menge äquivalent ist, die zur Durchführung des Oxydationsprozesses benötigt wird. Die vom Röstofen abziehenden Schwefeldioxydgase können zur Vorwärmung des zum s0 Rösten benötigten Sauerstoffs verwendet werden, gegebenenfalls kann auch ein Teil des Sauerstoffs mit dem Schwefeldioxyd vermischt dem Röstofen zugeführt werden. In der beiliegenden Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung schematisch veranschaulicht. Das. Schwefeleisen (z. B. Pyrit) tritt in den Ofen, in dem eine höchste Temperatur von etwa 850 bis 9000 C herrscht, von oben vorzugsweise kontinuierlich ein. Von unten wird gleichzeitig Sauerstoff zugeführt. Am oberen Ende des Ofens beginnt die Umlaufleitung für das Schwefeldioxyd, die über einen Kühler, Abscheider für den elementaren Schwefel und ein Gebläse wieder in die untere Hälfte des Ofens einmündet. Am unteren Ende des Ofens kann durch die Auslaßöffnung das gebildete Eisenoxyd kontinuierlich oder absatzweise entnommen werden, so Das folgende Beispiel möge die praktische Durchführung des neuen Verfahrens erläutern. In einem Ofen vom Volumen 4,2 cbm werden je Stunde etwa 230 kg Pyrit, 48,09 °/0 S, 43>85 °/q Fe und 5,93 °/0 Gangart enthaltend, verarbeitet, indem etwa 30 cbm Sauerstoff je Stunde zugeführt werden. Man erhält je Stunde etwa 108,6 kg Schwefel und etwa 160 kg Eisenoxyd, das die ganze Menge Gangart enthält. Der zugeführte Sauerstoff steht unter einem Überdruck, der vom Widerstand der Beschikkung und der Apparatur abhängt und sich deshalb etwas verändern kann. Das ganze System hält man vorzugsweise unter einem schwachen Überdruck. Patentanserüche:

1. Verfahren zur Gewinnung elementaren Schwefels aus Eisensulfiden unter alleiniger Oxydation des Metalls, dadurch gekennzeichnet, daß praktisch reiner Sauerstoff in der Hitze verwendet wird und die geringe Menge des sich bildenden Schwefeldioxyds im Kreislauf in den Prozeß zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Röstofen kommenden Gase zum Vorwärmen des Sauerstoffs benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,